标准规范下载简介
Q／GDW 11576-2016 水轮发电机组状态在线监测系统技术导则.pdfA.1.4评估信息。根据以上数据、图表对机组性能进行评估，内容至少包括测点监测量是否超限、监 测量的变化趋势信息、监测量变化趋势与机组性能变化趋势的相关性信息、与历史同期比较信息等。
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3.1水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意
轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图见图B
GA／T 1541-2018 信息安全技术 虚拟化安全防护产品安全技术要求和测试评价方法附录B （资料性附录） 水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图
1水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图
C.1大中型立式水轮发电机组状态在线监测系统典
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附录C （规范性附录） 大中型水轮发电机组状态在线监测系统典型测点设置
大中型立式水轮发电机组状 表C.1大中型立式水轮发电机组状态在线监测系统典型测点设置
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C.2大中型灯泡贯流式机组状态在线监测系统
中型灯泡贯流式机组状态在线监测系统典型测点设
型灯泡贯流式机组状态在线监测系统典型测点设置
D.1局部放电监测的必要性
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附录D （资料性附录） 水轮发电机局部放电在线测量概要
D.1.1在高压绝缘系统中，在绝缘内部小空隙里或者在绝缘的表面都有可能发生局部放电。由于定子 绕组长期受高温、高电压、振动以及油污、潮湿和化学物质的作用，绕组绝缘将会逐渐恶化，并最终导 致发电机定子绕组绝缘故障。这个问题的解决一方面有赖于绝缘材料的改进和设计制造工艺水平的提 高，另一方面则有赖于发电机绝缘监测技术的应用。通过在线监测发电机定子绕组局部放电，可及时评 估发电机定子绕组的绝缘状态，提前发现故障早期征兆，避免恶性事故的发生。 0.1.2水轮发电机局部放电在线测量是指在水轮发电机 亍状态下进行的局部放电测量。实施在线测 重的优点在于测量数据是在水轮发电机承受 和不同工况的情况下采集得到的。在 线测量时，定子绕组承受着包 学应力等作用，这些应力在离线（机 组停机）状态测试时，是无 发电机实施局部放电在线测量 将能及时评估定子绕 靠运行的能力
局部放电脉冲为上升时间极快的小电流脉冲，即超窄脉宽的脉冲。在放电原点处，脉冲的上升时间 大约只有1ns～5ns，频率f大约在50MHz～250MHz之间。与局部放电脉冲相比，环境噪声脉冲的频率通 常小于20MHz，且幅值一般较大。所以，为获得较高的信噪比，局放信号宜在高频段监测，监测频带 带宽应涵盖50MHz～250MHz频段。局部放电脉冲特性见图D.1：局部放电脉冲和噪声脉冲分布见图D.2
图D.1局部放电脉冲特性
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D.3大型发电机局部放电在线监测方法
D.3.1中性点耦合监测法
图D.2局部放电脉冲和噪声脉冲分布
大型发电机中性点一般均通过接地电阻、接地电抗器或接地变压器来限制中性点接地电流。由于中 生点的对地电位很低，发电机内任何部位的电弧放电都会在中性点接地线内产生相应的射频电流，因而 监测局部放电的传感器可以选择安装在中性点接地线上，从而提取局部放电的电磁信号。在实际应用中 由于信号衰减严重，中性点耦合监测法对信号处理技术要求较高。
D.3.2高压端耦合监测法
高压端耦合监测法（也称PDA监测法）是由加拿大OntaioHydro公司于20世纪70年代提出的，主要 用于在线监测水轮发电机内的局部放电。PDA是局部放电分析仪英文名称(PartialDischargeAnalyzer 的缩写。它利用绕组内放电信号和外部噪声信号在绕组中传播时具有的不同特点来抑制噪声，提取放电 言号。其原理是：若水轮发电机定子每相为双支路（或偶数支数）对称绕组，则在每条支路（在发电机 瑞部的环形母线上）永久性地安装两个耦 合电容器的输出信号利用相同长度的 电缆引至PDA的差分输入放大器。 号耦合电容将产生相同的响应 而PDA的差分放大器无输出，噪声被抑 信号传播距离不同，在到达每相 绕组的两个耦合电容器时将 就是放电信号
D.3.3基于埋置在定子槽内的电阻式测温元件导线
这种检测方法以理百在定子槽内 导线作为局部放电传感器。根据现行的 ANSI标准和IEC标准，每台发电机上都要安装RTD，因此不必再停机安装额外传感器就可进行局部放电测 量。只要将射频电流互感器（RFCT）（1OkHz～25OMHz）与发电机机座外侧的RTD引线连接起来就可以将 高部放电信号载入局部放电监测系统。该方法目前尚在试验阶段
D.4PDA监测法技术要求
D.4.1局部放电传感器的选择
D.4.1.2局部放电传感器宜采用80pF的环氧云母电容耦合器，其实际上相当于一个高通滤波器，极
D.4.1.2局部放电传感器宜采用80pF的环氧
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高频信号通过，特别易于4OMHz以上的局放信号通过。为实现噪声信号和局部放电脉冲信号的进一步分 离，每相应至少安装2个电容耦合器，有条件时每相每支路各安装一个电容耦合器。 D.4.1.3电容耦合器应能通过50Hz、不低于2倍发电机工作电压+1000V的交流耐压试验，且在该电压 下其本身无局部放电。
D.4.2局部放电传感器的安装
局部放电一般容易发生在定子绕组的高压端，所以电容耦合器安装位置可选取在发电机绕组高压侧 出线端附近，通常在发电机汇流环上，以使于检测局放脉冲信号。建议电容耦合器尽量按定时噪声分离 技术的要求安装（见图D.3），这样可以将发电机绝缘故障定位到具体支路；对于部分发电机，由于受 其结构限制无法按定时噪声分离技术的要求安装电容耦合器，可以按定向噪声分离技术的要求安装（见 图D.4），其不足之处是无法将发电机绝缘故障定位到具体支路
D.4.3噪声分离技术
D.4.3噪声分离技术
图D.3定时噪声分离技术
图D.4定向噪声分离技术
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D.4.3.1能否有效分离噪声是局部放电在线监测数据是否真实可信的关键。 D.4.3.2由于在线测量局放时存在大量的环境噪声，如果噪声信号不能被有效地分离，测量结果势必 受到严重影响。局放在线监测宜采用高频测量以获得较高的信噪比.并采用合适的监测技术和安装方法 实现高频段噪声的自动分离。IEEE1434一2005《旋转电机局部放电测量试用导则（IEEETria1一Use uidetotheMeasure ofPartialDischargesinRotatingMachinery)》主要推荐的适用于水 轮发电机的局放噪声分离技术有定时噪声分离技术和定向噪声分离技术。 0.4.3.3定时噪声分离技术需要在水轮发电机每相至少安装2个电容耦合器。以每相有两个并联绕组支 路的水轮发电机为例（见图D.3）：两个耦合器的一端分别安装在绕组各支路的高压输出端，另一端通 过信号电缆连接到局放监测仪，经过适当配置信号电缆的长度，使得来自水轮发电机外部的噪声脉冲信 号到达局放监测仪的两个输入端的时间恰好相等，而来自绕组的局放脉冲信号到达局放监测仪的两个输 入端的时间不等。这样，通过判断来自两个耦合器的脉冲信号到达局放监测仪的时间是否相等，局放监 测仪就能够自动地分辨出来自发电机外部的噪声信号和来自定子绕组的局放信号。 0.4.3.4受水轮发电机汇流环设计和结构的限制，有些机组耦合器安装在每个支路附近的汇流环上或 支路上有困难，这时可以采用定间 。发电机每相安装2个耦合器，3相共需要安装6个耦合
D.4.3.4受水轮发电机汇流环设计和结构的限制
支路上有困难，这时可以采用定向噪声分离技术。发电机每相安装2个耦合器，3相共需要安装6个 器，其中3个安装在发电机每相的高压主引出线附近，另外3个安装在靠近系统的母线上。每相的两个 合器通过相同长度的信号电缆连接到局放监测仪的接线终端上。来自发电机外部的噪声脉冲信号首先 达局放监测仪的C1输入端，而来自发电机的局放脉冲信号首先到达局放监测仪的C2输入端。通过判断 冲信号首先到达C1端或C2端，局放监测仪就能够自动地分辨出来自发电机外部的噪声信号和来自定子 组的局放信号。
D.4.4局放数据解译
D.4.4.1局放数据解译技术是利用局放监测成果判断局部放电严重程度和发生部位的关键，它建立 人工智能分析和现场运行经验的基础之上。 D.4.4.2水轮发电机局部放电的严重程度主要通过局放值Q.和局放量NQN两个综合性参数来反映。局 值Q.指局部放电脉冲数量为每秒10个时对应的局放脉冲幅值（见图E.3），单位为mV；局放量NQN指以 放脉冲幅值为横坐标、每秒局放脉冲数的对数为纵坐标所绘制成的曲线的积分面积（见图E.4），其 位为无量纲
0.4.4.1局放数据解译技术是利用局放监测成果判断局部放电严重程度和发生部位的关键，它建立在 人工智能分析和现场运行经验的基础之上。 D.4.4.2水轮发电机局部放电的严重程度主要通过局放值Q.和局放量NQN两个综合性参数来反映。局放
D.4.4.3通常可从以下几方面来分析判断局放的严重程度：
a）比较同一台发电机不同相（或不同支路）的局放值（Q）和局放量（NQN）； a）比较其他同类型发电机的局放值（Q.）和局放量（NQN）； b）分析局放值（Q）和局放量（NQN）随时间的长期变化趋势 0.4.4.4通过局部放电脉冲的极性分析，可以初步判断局放故障的类型和发生的部位。在一个交流电 波内，每个空隙内可能发生两次放电：一次正放电和一次负放电。如果正放电明显地大于负放电（正极 性优势），则局放多半发生在绕组绝缘的表面，产生的根源有绕组松动问题或电压应力涂层恶化问题： 如果负放电明显地大于正放电（负极性优势），则局放多半发生在绕组铜导体的表面，产生的根源有周 期性变负荷或过热问题：如果正放电与负放电相当（无极性优势），则局放多半发生在绝缘内部的空隙 中，产生的根源有热退化问题或浸渍不良问题。 D.4.4.5还可以通过局部放电脉冲的相位分析，进一步判断发电机局部放电的类型和发生的部位。在 相电压360°的相位之间，定子线棒上的局部放电倾向于集中在45°和225°的相位附近，其中负局放集中 在45°附近，正局放集中在225°附近。而相间局部放电、电晕放电、线棒端部半导体涂层爬电导致的局 部放电则倾向于集中在其他相位，
D.4.4.6建立局放统计数据库
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测试数据，依据发电机的类型、绝缘等级、电压等级、运行时间和制造厂家等对局放测试数据进行分类 统计，归纳总结局放数据典型特征与绝缘故障缺陷之间的特定关系，可建立具有实用价值的局放统计数 据库。通过与局放统计数据库中同类型的发电机的典型局放数据特征比较，有助于分析判断发电机绝缘 的缺陷和故障，评价发电机的绝缘状态。
测试数据，依据发电机的类型、绝缘等级、电压等级、运行时间和制造厂家等对局放测试数据进行分类 统计，归纳总结局放数据典型特征与绝缘故障缺陷之间的特定关系，可建立具有实用价值的局放统计数 据库。通过与局放统计数据库中同类型的发电机的典型局放数据特征比较，有助于分析判断发电机绝缘 的缺陷和故障，评价发电机的绝缘状态。
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E.1.1振动摆度峰峰值计算方法
附录E （资料性附录） 水轮发电机组状态在线监测系统监测量采集处理
E.1.1.3算法的具体流程如下
1.2压力脉动峰一峰值计算方法
E.2.1相位角是振动、摆度的重要参量，在对机组进行动平衡和分析某些故障时有重要意义。相位角 的测量需利用键相信号作为参考基准，一般定义相位角Φ为键相信号脉冲和后续振动摆度的第一个正峰 之间的角度。相位角定义如图E.1所示。对摆度而言：趋近传感器探头信号为正，远离传感器探头信号 为负，在正峰值位置大轴和探头之间距离最近；对振动而言，远离测量面为正，如图E.2箭头所示方向 为正
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E.2.2由于上述定义的相位角与键相传感器和测振传感器之间的夹角相关，因此在安装测点时要记录 各振动测点的安装位置及其与键相传感器之间的夹角。为了便于数据交流和共享，状态在线监测系统显 示的相位角应为加上振动测点安装位置与键相探头之间的夹角后的角度，即图E.1中的?+0。 E.2.3为准确测量相位角，状态在线监测系统能在系统中自动消除由于测量环节造成的相角误差
E.3局放值Q.和局放量NQN
E.3.1局放值Q.计算方法
参见图E.3a）。如每秒10个时 应多个局放脉冲幅值， 。Q的单位为mV。
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E.3.2局放量NQN计算方法
图E.3Q.计算方法
验测参量及其单位见表E.1
图E.4NQN计算方法
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表E.1状态检测参量及其单位
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水轮发电机组状态在线监测系统技术导则
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编制背 编制主要原则 36 与其他标准文件的关系。 主要工作过程 标准结构和内容. 条文说明.. 37
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本标准依据《国家电网公司关于下达2016年度公司第一批技术标准制修订计划的通知》（国家电网 科（2015）1240号文）的要求编写。 本标准编制主要目的是规范了水轮发电机组状态在线监测系统的系统功能、系统特性、系统基本结 构、系统硬件、系统软件、试验和检验、文件与资料的技术要求，用以指导水轮发电机组状态在线监测 系统的设计、安装和运行管理工作北京工程造价信息（2020年4月 总第235期），提升水电厂（站）水轮发电机组状态在线监测系统的设计、安装和 运行管理水平。
本标准主要根据以下原则编制： a）遵守现行相关国家标准和行业标准，同时结合国家电网公司所属水电厂（站）具体情况，编制 本标准； h）按《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2014）455号文）的要求进行编制。
3与其他标准文件的关系
本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。 本标准主要参考文件： GB/T28570—2012水轮发电机组状态在线监测系统技术导则 DL/T5413—2009水力发电厂测量装置配置设计规范
2016年1月，项目启动，编制并提交技术标准制修订任务书。 2016年2月，成立编写组，召开《水轮发电机组状态在线监测系统技术导则》标准编制启动会，明 确了成员的职责分工，并着手基础资料收集工作。 2016年3月，完成《水轮发电机组状态在线监测系统技术导则》标准编制草案的编写，提交公司基 建部在北京组织的2016年度基建类技术标准编制草案评审会评审，与会评审专家通过了《水轮发电机组 状态在线监测系统技术导则》标准编制草案的评审。 2016年7月，完成《水轮发电机组状态在线监测系统技术导则》初稿的编写DB22／T 5013-2018标准下载，提交公司基建部在北 京组织的2016年水电运检技术标准编制初稿审查会审查，与会审查专家通过了《水轮发电机组状态在线 监测系统技术导则》标准编制初稿的审查。 2016年8月，完成《水轮发电机组状态在线监测系统技术导则》标准征求意见稿编写，采用发函方 式广泛、多次在公司系统相关单位范围内征求意见。 2016年9月，修改并形成标准送审稿 2016年11月11日，公司工程建设技术标准专业工作组组织召开了标准审查会，审查结论为：一致同 意根据此次审查会意见修改后报批。 2016年11月15日，修改形成标准报批稿。
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本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2014）455号文）的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下： 主题章共设7章，由总则，系统功能、特性及基本结构，系统硬件，系统软件，试验和检验，文件 与资料组成：